package com.bang.study.day06;

/**
 * @Auther: Bang
 * @Date: 2019/9/17 0017 17:19
 * @Description: 基于rank
 */
public class UnionFind4 implements UF {

    private int[] rank;   // rank[i]表示以i为根的集合所表示的树的层数

    private int[] parent; // parent[i]表示第i个元素所指向的父节点

    public UnionFind4(int size) {
        this.parent = new int[size];
        this.rank = new int[size];
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            parent[i] = i;
            rank[i] = 1;
        }
    }


    // 查找过程, 查找元素p所对应的集合编号
    // O(h)复杂度, h为树的高度
    private int find(int p) {
        if (p < 0 || p >= parent.length) {
            throw new IllegalArgumentException("p is out of bound.");
        }

        // 不断去查询自己的父亲节点, 直到到达根节点
        // 根节点的特点: parent[p] == p
        while (p != parent[p]) {
            p = parent[p];
        }
        return  p ;
    }

    @Override
    public int getSize() {
        return parent.length;
    }

    /**
     * p和q是否同属于一个集合
     * <p>
     * O(h)复杂度, h为树的高度
     *
     * @param p
     * @param q
     * @return
     */
    @Override
    public boolean isConnected(int p, int q) {
        return find(p) == find(q);
    }

    /**
     * 合并元素p和元素q所属的集合
     * O(h)复杂度, h为树的高度
     *
     * @param p
     * @param q
     */
    @Override
    public void unionElements(int p, int q) {
        int pRoot = find(p);
        int qRoot = find(q);

        if (pRoot == qRoot) {
            return;
        }

        // 根据两个元素所在树的rank不同判断合并方向
        // 将rank低的集合合并到rank高的集合上
        if (rank[pRoot] > rank[qRoot]) {
            parent[qRoot] = pRoot;
        } else if (rank[pRoot] < rank[qRoot]) {
            parent[pRoot] = qRoot;
        } else {
//            rank[pRoot]==rank[qRoot]
            parent[pRoot] = qRoot;
            rank[qRoot] += 1;  // 此时, 我维护rank的值
        }
    }
}
